PN 1: Multiscale simulation of materials

Koordinator: Prof. Dr.-Ing. Christian Miehe
Beteiligte Research Areas: A, B, D, F
Anzahl Projekte: 6 + 1 JP-Anschubprojekt

Fortschrittliches Modellieren von Materialverhalten stellt eine Schlüsselqualifikation dar, um zuverlässige Berechnungsmethoden für umfangreiche Untersuchungen technischer Einrichtungen und Verfahren aufzubauen. Im Gegensatz zur herkömmlichen, empirischen Beschreibung von Materialverhalten ist für das Design bisher unbekannter Eigenschaften ein tieferes Verständnis über die Bedeutung der Mikrostruktur der jeweiligen Materialien nötig. Demnach ist das Materialdesign im Wesentlichen mit den modernen Methoden der Multiskalenmodellierung sowie der Homogenisierung verbunden.

Die Entwicklung hierarchischer Bottom-Up- und Top-Down-Multiskalenansätze wird somit als eine zukünftige Schlüsseltechnologie der Simulation betrachtet, da sie die Entwicklung und Modellierung von High-Tech-Werkstoffen bei gleichzeitig quantitativer Zuverlässigkeit erlaubt. Das Ziel ist der Aufbau wissensbasierter, rein virtueller Testlabors, die in der Lage sind, Hybridwerkstoffe zu erstellen, indem sie Längen- und Zeitskala genauso überbrücken wie diskrete und Kontinuumsansätze. Im Projektnetzwerk 1 bündelt SimTech Fachkenntnisse aus den Bereichen Materialforschung, der numerischen Mechanik und Mathematik, sowie der theoretischen und angewandten Physik.

Die Projekte im Projektnetzwerk 1 in der Übersicht:

1-1
Adaptive discrete-continuous modelling of evolving discontinuities
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Manfred Bischoff
Mitarbeiter: Dipl.-Ing. (FH) Annika Sorg, M. Sc.
Institut für Baustatik und Baudynamik

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1-2
Computational modelling of phenomena in dynamic fracture
Projektleiter: JP Christian Linder, Ph. D.
Mitarbeiter: Arun Raina, M. Sc.
Institut für Mechanik (Bauwesen)

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1-3
Computational multiscale modelling of advanced materials with microstructure
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Christian Miehe
Mitarbeiter: Dipl.-Ing. Dominic Zäh
Institut für Mechanik (Bauwesen)

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1-4
Hybrid simulations of solids
Projektleiter: Prof. Dr. rer. nat. Hans-Rainer Trebin
Mitarbeiter: Dr. rer. nat. Frohmut Rösch
Institut für Theoretische und Angewandte Physik

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1-5
Multiscale Simulations of Metals
Projektleiter: Prof. Dr. rer. nat. Siegfried Schmauder
Mitarbeiter: Dipl.-Phys. David Molnar
Institut für Materialprüfung, Werkstoffkunde und Festigkeitslehre

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1-6
The development of a micro-structurally-based skeletal muscle model to assist in determining subject-specific macro-structural constitutive parameters (JP-Anschubprojekt)
Projektleiter: JP Oliver Röhrle, Ph. D.
Mitarbeiter: Dipl.-Ing. Thomas Heidlauf
Institut für Mechanik (Bauwesen)

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1-7
Development of Model Systems for Studying Properties of Magnetic Gels
Projektleiter: Prof. Dr. Christian Holm
Mitarbeiter: Dipl.-Phys. Rudolf Weeber
Institut für Computerphysik

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